摘要：稳定性问题是离心压缩机在向高端化方向发展过程中遇到的主要瓶颈,密封间隙内流体周向流动导致的压力在圆周方向不均匀分布是导致失稳的主要原因。采用数值模拟的方法预测密封的动力特性系数,有助于加强对密封机理的理解,实现密封结构的优化进而提高转子的稳定性和设计的可靠性。使用数值模拟的方法,首先基于ANSYS AP-DL语言,开发了参数化程序来构建迷宫密封、孔式阻尼密封及蜂窝密封的几何模型,采用ANSYS CFX软件,计算并比较三种密封的刚度及阻尼等动力学特性参数,研究结果表明孔式阻尼密封及蜂窝密封相对于迷宫密封可以提供更大的刚度和阻尼、且具有较好的密封特性。在此基础上,以孔式阻尼密封为对象,研究比较了不同孔间距,不同孔径的孔式阻尼密封,找到影响阻尼密封动力学参数的基本规律。最后以一台九级合成气压缩机转子为例,比较不同密封对转子稳定性的影响。CFD计算的结果预测了密封的动力特性以及密封结构参数对转子动力学特性的影响,可以指导密封的设计和压缩机改造,综合考虑性能和制造成本,实现优化设计。

摘要：炼油厂催化裂化装置因主风机静叶可调执行机构跑位故障引发装置停产的事故时有发生,而发生概率高的特阀锁位故障则会造成特阀及其控制系统进入危险失效状态,进而对机组运行及生产过程构成严重威胁。包括静叶可调执行机构在内的特阀常规电液控制系统存在堵、卡、漂及智能化程度低是造成机组运行可靠性低以及生产过程安全性不高的原因。基于可靠性设计和故障仿生自愈原理,研制具有自诊断及自愈化为特征的智能化电液控制系统,提出一种基于功能代偿的多靶点电液控制系统故障自愈调控方法,克服了传统电液控制系统严重依赖人工进行故障诊断与修复的缺陷;基于DCS/SIS开发了主风机静叶可调执行机构电液控制故障自愈调控系统。实践证明:具有自愈功能的智能化电液控制系统用于主风机静叶可调执行机构,实现了静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障的自愈调控,主风机运行可靠性得到大幅度提升。

摘要：砂轮不平衡是磨床振动的主要原因。为了在线调整砂轮的平衡状态,提高磨床的磨削精度,介绍一种新型的气压液体式在线自动平衡系统。该平衡系统利用压缩空气驱动平衡液在位置相对的储液腔间进行质量转移,改变平衡盘中的液体分布,进而实现砂轮平衡状态的在线调整。通过对装置平衡性能的分析,认为该类装置具有平衡速度快、平衡能力线性度好的优点。最后经过实验验证,该装置在5 500 r/min的转速下,将系统不平衡振动从10.2μm降至0.37μm,振幅下降比例达95%以上。

摘要：机电设备运行可靠是设计制造的目的,也是其发挥功效、创造价值的阶段。针对国内机电设备运行可靠性差、运行效率低、与生产过程不匹配且自适应调控差等现状,提出机电设备在役再制造工程概念,构建了包含适用对象、工程目标、设计基础、生命周期、工程价值五个方面内容的在役再制造理论框架。在役再制造性评价是机电设备在役再制造的前提,基于监测数据、可靠性数据、维修数据、分析化验数据,开展机电设备健康度评价、可靠性评价和能效水平评价,数据驱动决策开展在役再制造个性化再设计,构建在役再制造性评价指标体系和评价模型,量化在役再制造性评价指标。以某催化裂化装置主风机静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障率高、运行可靠性差为例,针对常规电液控制系统进行在役再制造,结果表明,在役再制造工程具有巨大的经济效益和社会效益。

摘要：自动平衡可以有效的延长转子系统的运行周期。针对常规注液式自动平衡装置在工作一段时间后会由于腔内液体注满无法排出而失去平衡能力以及在首次注液时可能"错调"将导致振动增大的问题,提出一种可连续注排液式自动平衡系统并研究其关键技术。在转子运行过程中,控制系统根据预先测得的转子的影响系数,运用实时测得的振动信号直接计算消除振动所需要的平衡量,从而避免了首次注液振动量可能增大的问题,而不受控的排液可以保持平衡盘的平衡能力。在流量控制方面本论文创新性地提出了一种蠕动泵组流量控制系统,可以实现流量的精确控制。同时针对不同应用环境,将该平衡系统设计成具备注排液式和单注液式两种工作方式。通过在立式悬臂转子实验台上进行实验研究,结果表明,连续注排液式自动平衡装置能有效降低转子振动,并能在振动发生瞬时变化时快速反应。

摘要：为了解决某些旋转机械转子振动会发生随机突变的问题,以超重力机为例,根据其动力学特性和用户实际使用时的振动幅值、相位变化数据,计算其可承受的最大不平衡量,以此为依据,根据液体"自衡"原理设计连续注排液式平衡头,实现了超重力机转子振动模拟和在线消除。模拟试验研究结果证明,应用连续注排液式平衡头的自动平衡系统可以有效地降低转子的振动,提高设备的稳定性,延长其生产周期。这些数据为此系统应用到超重力机和其他旋转机械提供了参考和依据。

摘要：针对高速旋转流体机械上常见的轴位移故障,在转子实验台上开发了一种轴位移故障自愈调控系统,进行实验模拟并为工业应用提供依据。通过使用有限元方法对转子动力特性进行计算分析设计,本实验台具有进行蜂窝密封性能研究、轴系耦联动平衡、故障机理研究、模拟烟气轮机和主动平衡研究等多种功能。

摘要：接触式柔性密封是针对回转式空气预热器泄漏问题的一种新技术,可靠性是接触式柔性密封性能的重要指标。基于ANSYS的可靠性设计方法,运用ANSYS的PDS模块,将有限元方法和可靠性设计理论相结合,对接触式柔性密封进行三维参数化建模,并编制APDL命令流,建立可靠性分析文件对接触式柔性密封进行了可靠性设计。在置信度为95%的情形下,接触式柔性密封的可靠性为96.91%。结果显示,接触式柔性密封的结构是可靠的,得到了各结构参数的设计范围,波厚和总长是影响接触式柔性密封的主要因素,对接触式柔性密封的设计与研究有一定的参考价值。

摘要：开发了一种不易产生摩擦火花的铝蜂窝密封。运用ANSYS和CFX软件,确定铝蜂窝密封的最小壁厚,在此基础上研究了壁厚单独变化以及壁厚、蜂窝对边距、蜂窝深度3者联合变化对其密封性能的影响,并从密封压力降的角度分析了由上述参数的变化导致铝蜂窝密封泄漏量改变的机制。计算结果表明:铝蜂窝密封的壁厚应不小于0.5mm;铝蜂窝密封的压力降随着壁厚的增加而减小,这导致其泄漏量随着壁厚的增加而增大;为了使泄漏量趋于最小,对应于不同的壁厚,铝蜂窝密封应具有不同的蜂窝深度与蜂窝对边距的最优比值。设计并制造了2种铝蜂窝密封。

摘要：实验设计了压电式合成射流激励器及压电振子振幅测量系统和合成射流速度测量系统。此射流激励器为换能装置,产生的合成射流速度与电参数如驱动频率、信号波形、驱动电压等因素有关。只有驱动频率在一定范围内时才会产生射流速度,且存在着最佳的驱动频率;方波与正弦波、三角波相比可产生更大的射流速度;合适的射流口尺寸也可提高射流速度。